故障參數(shù)下二級(jí)齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、齒輪作為日常生活中一種常見的傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)構(gòu)，在長期使用過程中會(huì)存在各種故障，這些故障的存在會(huì)使得系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)變得非常復(fù)雜。因此，探究齒輪系統(tǒng)在故障參數(shù)下的動(dòng)態(tài)特性就顯得很有必要。
　　論文的主要內(nèi)容有：通過三維建模確定了二級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中各基本參數(shù)，考慮了嚙合剛度、嚙合阻尼、齒側(cè)間隙以及內(nèi)外激勵(lì)等因素，建立了無故障二級(jí)齒輪系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。進(jìn)行相應(yīng)的坐標(biāo)變化后再對其進(jìn)行無量綱化處理，得到無故障二級(jí)齒輪系統(tǒng)的無量綱動(dòng)力學(xué)方程。之

2、后參考混沌控制中的微擾理論，通過引入脈沖函數(shù)的方式，分別建立了系統(tǒng)受到?jīng)_擊故障、剛度故障以及磨損故障時(shí)的運(yùn)動(dòng)微分方程。利用變步長的四階Runge-Kutta數(shù)值積分方法對上述方程進(jìn)行數(shù)值仿真，畫出了系統(tǒng)的分岔圖、動(dòng)載荷圖、沖擊狀態(tài)圖、相圖以及Poincaré映射圖，據(jù)此來分析各個(gè)故障的存在對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。
　　研究結(jié)果表明：當(dāng)二級(jí)齒輪系統(tǒng)中沒有各種故障時(shí)，系統(tǒng)在未進(jìn)入混沌運(yùn)動(dòng)之前，其動(dòng)載荷及振幅的變化不是很大，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)相對平穩(wěn)，

3、沖擊噪聲相對較??；當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入混沌運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)載荷及振幅的變化比較劇烈，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，沖擊噪聲較大。所以從減小沖擊，降低噪聲，提高系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)性角度來講，應(yīng)選用上述嚙合頻率的非混沌區(qū)間。當(dāng)二級(jí)齒輪系統(tǒng)中存在沖擊故障時(shí)，沖擊故障數(shù)目的多少或者沖擊故障幅值的大小，會(huì)影響到系統(tǒng)高嚙合頻率區(qū)間的運(yùn)動(dòng)特性；而沖擊故障的位置分布情況會(huì)影響到系統(tǒng)低嚙合頻率區(qū)間的運(yùn)動(dòng)特性。沖擊故障的存在，也使得系統(tǒng)分岔的臨界值會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)二級(jí)齒輪系統(tǒng)中存在剛度故障時(shí)